Dzīvnieku izeja uz zemi. Abinieku izcelsme Salīdzinot šos divus piemērus, ir iespējama divu no trim dīgļu membrānām - serosa un amnion - evolucionārās izcelsmes shēma.

8. nodaļa Augsņu un augsnes veidotāju izskats. Augstākie augi un to loma vides jomā. Lobspuru zivju tetrapodizācija

Vēl pavisam nesen cilvēks no skolas bioloģijas mācību grāmatas un populārām evolūcijas teorijas grāmatām izņēma tādu notikuma attēlu, ko parasti dēvē par "dzīvības izeju uz zemi". Devona perioda sākumā (vai silura beigās) jūru (precīzāk, jūras lagūnu) krastos parādījās pirmo sauszemes augu biezokņi - psilofīti (29. attēls, a), kuru atrašanās vieta. augu valstībā joprojām nav pilnīgi skaidrs. Veģetācija ļāva uz zemes parādīties bezmugurkaulniekiem – simtkājiem, zirnekļveidīgajiem un kukaiņiem; bezmugurkaulnieki, savukārt, radīja barības bāzi sauszemes mugurkaulniekiem – pirmajiem abiniekiem (izcelsme no daivu spuras zivīm) – piemēram, ihtiostega (29. attēls, b). Sauszemes dzīvība tajās dienās aizņēma tikai ārkārtīgi šauru piekrastes joslu, aiz kuras pletās neierobežoti absolūti nedzīvi primārie tuksneši.

Tātad, saskaņā ar mūsdienu priekšstatiem, iepriekšminētajā attēlā gandrīz viss ir nepareizi (vai vismaz neprecīzi) - sākot ar to, ka pietiekami attīstīta zemes dzīvība droši pastāvēja daudz agrāk (jau ordovika periodā pēc kembrija), un beidzot ar ka minētie "pirmie abinieki", iespējams, bija tīri ūdens radības, kurām nebija nekādas saistības ar zemi. Tomēr jēga pat nav šajās detaļās (par tām mēs savukārt runāsim). Svarīgāka ir cita lieta: visticamāk, pats formulējums ir principiāli nepareizs - "Dzīvo organismu izeja uz zemi." Ir nopietns pamats uzskatīt, ka mūsdienu izskata sauszemes ainavas tajā laikā nepastāvēja un dzīvie organismi ne tikai nonāca zemē, bet savā ziņā radīja to kā tādu. Tomēr iesim kārtībā.

Tātad pirmais jautājums ir kad; kad uz Zemes parādījās pirmie neapšaubāmi sauszemes organismi un ekosistēmas? Tomēr šeit uzreiz rodas pretjautājums: kā noteikt, ka noteikts izmiris organisms, ar kuru mēs sastapāmies, ir sauszemes? Tas nepavisam nav tik vienkārši, kā šķiet no pirmā acu uzmetiena, jo aktuālisma princips šeit darbosies ar nopietnām neveiksmēm. Tipisks piemērs: sākot no Silūra perioda vidus, paleontoloģiskajā hronikā parādās skorpioni - dzīvnieki šobrīd šķiet tīri sauszemes. Tomēr tagad ir stingri noskaidrots, ka paleozoja skorpioni elpoja caur žaunām un piekopa ūdens (vai vismaz amfībijas) dzīvesveidu; ordeņa sauszemes pārstāvji, kuros žaunas tiek pārveidotas par zirnekļveidīgajiem raksturīgajām grāmatu plaušām, parādījās tikai mezozoja sākumā. Līdz ar to skorpionu atradumi Silūra atradnēs paši par sevi (mūsu intereses ziņā) neko nepierāda.

Te šķiet produktīvāk, kā šķiet, izsekot hronikā nevis sauszemes (šobrīd) dzīvnieku un augu grupu, bet gan atsevišķu "zemes" anatomisko zīmju parādīšanos. Tā, piemēram, augu kutikulai ar stomām un vadošo audu paliekām - traheidām noteikti ir jāpieder pie sauszemes augiem: zem ūdens, kā varētu nojaust, gan stomas, gan vadošie trauki ir bezjēdzīgi... Tomēr ir vēl viens - patiesi. brīnišķīgi! - neatņemams rādītājs par zemes dzīvības pastāvēšanu noteiktā laikā. Tāpat kā brīvais skābeklis ir indikators fotosintētisko organismu eksistencei uz planētas, augsne var kalpot par sauszemes ekosistēmu pastāvēšanas indikatoru: augsnes veidošanās process notiek tikai uz sauszemes, un fosilās augsnes (paleozoles) ir skaidri nošķiramas. struktūra no jebkura veida grunts nogulumiem.

Jāņem vērā, ka augsne ne pārāk bieži tiek saglabāta fosilā stāvoklī; tikai pēdējās desmitgadēs viņi ir pārstājuši skatīties uz paleozoliem kā uz kaut kādu eksotisku kuriozu un sākuši tos sistemātiski pētīt. Rezultātā seno dēdēšanas garozu izpētē notika īsta revolūcija (un augsne nav nekas cits kā biogēna dēdēšanas garoza), kas burtiski apgrieza kājām gaisā līdzšinējos priekšstatus par dzīvi uz zemes. Senākie paleosoli tika atrasti dziļajā prekembrijā – proterozoika sākumā; vienā no tiem, kas ir 2,4 miljardus gadu vecs, S. Kempbels (1985) atrada neapšaubāmas fotosintētisko organismu vitālās aktivitātes pēdas - oglekli ar nobīdītu izotopu attiecību 12 C / 13 C. Šajā sakarā var minēt arī nesen atklātās zilaļģu struktūru paliekas proterozoja karsta dobumos: karsta procesi - ieplakas un alu veidošanās ūdenī šķīstošos nogulumiežu iežos (kaļķakmens, ģipsis) - var notikt tikai uz sauszemes.

Par vēl vienu fundamentālu atklājumu šajā jomā jāuzskata G. Retallaka (1985) ordovika paleozolos atklātās vertikālās bedres, ko izrakuši daži diezgan lieli dzīvnieki - acīmredzot, posmkāji vai oligohetes (sliekas); šajās augsnēs nav sakņu (kas parasti ir ļoti labi saglabājušās), bet ir savdabīgi cauruļveida ķermeņi - Retallak tos interpretē kā nevaskulāru augu un/vai sauszemes zaļaļģu paliekas. Nedaudz vēlāk tika atrasti dažu augsnē mītošo dzīvnieku silura, paleosoli, koprolīti (pārakmeņoti ekskrementi); Acīmredzot tos baroja sēnīšu hifas, kas veido ievērojamu daļu no koprolītu vielas (tomēr, iespējams, sēnes varētu attīstīties arī otrreiz uz koprolītos esošās organiskās vielas).

Tātad līdz šim divus faktus var uzskatīt par diezgan stingriem:

1. Dzīvība uz sauszemes parādījās ļoti sen, vidējā prekembrijā. Acīmredzot to pārstāvēja dažādi aļģu garozu varianti (tostarp amfībijas paklāji) un, iespējams, ķērpji; tie visi varētu veikt arhaiskās augsnes veidošanās procesus.

2. Dzīvnieki (bezmugurkaulnieki) pastāv uz sauszemes vismaz kopš ordovika laikiem, t.i. ilgi pirms augstākās veģetācijas parādīšanās (kuras uzticamās pēdas nav zināmas līdz vēlajam silūram). Iepriekš minētās aļģu garozas varētu kalpot kā dzīvotne un barība šiem bezmugurkaulniekiem; tajā pašā laikā paši dzīvnieki neizbēgami kļuva par spēcīgu augsni veidojošu faktoru.

Pēdējais apstāklis ​​atgādina vienu senu diskusiju - par diviem iespējamiem veidiem, kā bezmugurkaulnieki apmesties zemē. Fakts ir tāds, ka šajā laikmetā nejūras fosilijas bija ļoti reti sastopamas, un visas hipotēzes par šo tēmu šķita tikai vairāk vai mazāk pārliecinošas spekulācijas, kas nebija pakļautas reālai pārbaudei. Daži pētnieki pieļāva, ka dzīvnieki no jūras iznākuši tieši – caur piekrasti ar aļģu emisijām un citām patversmēm; citi uzstāja, ka vispirms ir jānokārto saldūdens rezervuāri, un tikai no šī "tilta gala" pēc tam sākās "uzbrukums" uz sauszemes. Pirmā viedokļa piekritēju vidū M.S. Giljarovs (1947), kurš, balstoties uz mūsdienu augsnē mītošo dzīvnieku adaptācijas salīdzinošo analīzi, pierādīja, ka tieši augsnei vajadzēja kalpot par primāro biotopu agrākajiem zemes iemītniekiem. Tajā pašā laikā jāņem vērā, ka augsnes fauna patiešām ir ārkārtīgi vāji iekļauta paleontoloģiskajā ierakstā un fosilo "dokumentu" neesamība šeit ir diezgan saprotama. Tomēr šīm konstrukcijām bija viens patiešām neaizsargāts punkts: no kurienes radās pati augsne, ja tajos laikos nebija sauszemes veģetācijas? Galu galā visi zina, ka augsnes veidošanās notiek, piedaloties augstākiem augiem – pats Giļarovs par īstām augsnēm nosauca tikai tās, kas saistītas ar rizosfēru, un visu pārējo – dēdēšanas garozas... Tomēr tagad – kad kļuva zināms, ka primitīva augsnes veidošanās ir iespējams, piedaloties tikai zemākiem augiem - Giļarova koncepcija ieguva "otro vēju" un nesen to tieši apstiprināja Retallaka dati par Ordovika paleosoliem.

Savukārt neapšaubāmā saldūdens fauna (kurā cita starpā ir pēdas uz nogulumu virsmas) parādās daudz vēlāk - devona laikmetā. Tajos ietilpst skorpioni, mazie (apmēram plaukstas lielumā) vēžveidīgie skorpioni, zivis un pirmie nejūras mīkstmieši; starp gliemjiem ir arī gliemenes - ilgi dzīvojoši organismi, kas nespēj izturēt ūdenstilpju bojāeju un izžūšanu. Faunas ar tādiem neapstrīdami augsnes dzīvniekiem kā trigonotarbs ("bruņzirnekļi") un zālēdāji divkājainie simtkāji jau pastāv silūrā (Ludlovijas laikmetā). Un, tā kā ūdens fauna vienmēr nonāk apbedījumos par lielumu labāk nekā sauszemes, tas viss ļauj izdarīt vēl vienu secinājumu:

3. Augsnes fauna parādījās daudz agrāk nekā saldūdens. Tas ir - vismaz dzīvniekiem saldūdeņi nevarētu spēlēt "tilta galvas" lomu zemes iekarošanā.

Tomēr šis secinājums liek mums atgriezties pie paša jautājuma, ar kuru mēs sākām savu prātojumu, proti: vai dzīvie organismi nonāca zemē vai patiesībā to radīja kā tādu? A.G. Ponomarenko (1993) uzskata, ka patiesībā visas iepriekš aplūkotās kopienas ir grūti droši nosaukt par “sauszemes” vai “iekšējo ūdenstilpņu kopienām” (lai gan vismaz paklājiem būtisku laika daļu vajadzēja atrasties ūdenī). . Viņš uzskata, ka "īstu kontinentālo ūdenstilpņu pastāvēšana, gan plūstoša, gan stāvoša, šķiet ļoti problemātiska, pirms devona vaskulārā veģetācija nedaudz samazināja erozijas ātrumu un stabilizēja krasta līniju." Galvenajiem notikumiem bija jānotiek jau pazīstamajās līdzenajās piekrastes amfibiotiskajās ainavās bez stabilas krasta līnijas – "ne zeme, ne jūra" (skat. 5. nodaļu).

Ne mazāk neparasti (no šodienas viedokļa) situācijai vajadzēja veidoties uz ūdensšķirtnēm, kuras aizņem "primārie tuksneši". Mūsdienās tuksneši pastāv mitruma trūkuma apstākļos (kad iztvaikošana pārsniedz nokrišņu daudzumu), kas kavē veģetācijas attīstību. Bet, ja nebija augu, ainava paradoksālā kārtā kļuva tuksnešaina (pēc izskata), jo vairāk nokrita nokrišņi: ūdens aktīvi erodēja kalnu nogāzes, griezdamies cauri dziļiem kanjoniem, ieejot līdzenumā radīja konglomerātus un tālāk pa līdzenumu. izkaisīti pa virsmu izkaisīti psefīti, ko sauca par vienkāršu proluviju; tagad šādas atradnes veido tikai pagaidu straumju aluviālos cienītājus.

Šis attēls ļauj no jauna paskatīties uz vienu dīvainu apstākli. Gandrīz visas zināmās silūra-devona sauszemes floras un faunas tika atrastas dažādos sarkanā smilšakmens (Old Red Sandstone) senā kontinenta punktos, kas nosaukts tā raksturīgo iežu - sarkano ziedu dēļ; visas vietas ir saistītas ar nogulsnēm, kas tiek uzskatītas par delta. Citiem vārdiem sakot, izrādās, ka viss šis kontinents (kas apvienoja Eiropu un Ziemeļamerikas austrumus) ir it kā viena nepārtraukta milzu delta. Pamatots jautājums: kur atradās atbilstošās upes - galu galā šāda izmēra kontinentā tām vienkārši nav sateces baseinu! Atliek pieņemt, ka visas šīs "deltaiskās" nogulsnes, visticamāk, radušās tieši erozijas procesu rezultātā iepriekš aprakstītajos "slapjos tuksnešos".

Tātad dzīvība uz sauszemes (kas gan vēl nav pilnībā izžuvusi) šķiet pastāvējusi kopš neatminamiem laikiem, un silura beigās vienkārši parādās cita augu grupa - vaskulārais (Tracheophyta)... Tomēr patiesībā , vaskulāro augu parādīšanās - viens no galvenajiem notikumiem biosfēras vēsturē, jo šai dzīvo organismu grupai savā vidē nav līdzvērtīgu lomu, vismaz starp eikariotiem. Kā redzēsim tālāk, tieši asinsvadu veģetācija sniedza izšķirošu ieguldījumu mūsdienu sauszemes ainavu veidošanā.

Vispārpieņemts viedoklis ir tāds, ka dažas aļģes, kas dzīvoja netālu no krasta, vispirms "izbāza galvu gaisā", tad apdzīvoja plūdmaiņu zonu un pēc tam, pamazām pārvēršoties par augstākiem augiem, pilnībā nokļuva krastā. Tam sekoja pakāpeniska viņu zemes iekarošana. Lielākā daļa botāniķu par augstāko augu priekštečiem uzskata vienu no zaļo aļģu grupām - charovye (Charophyta); tagad tie veido nepārtrauktus biezokņus kontinentālo ūdenstilpņu dibenā - gan svaigos, gan sāļos, savukārt jūrā (un arī tad tikai atsāļotos līčos) ir konstatētas tikai dažas sugas. Characeae ir diferencēts taluss un sarežģīti reproduktīvie orgāni; tie ir līdzīgi augstākajiem augiem ar vairākām unikālām anatomiskām un citoloģiskām iezīmēm – simetriskiem spermatozoīdiem, fragmoplasta (struktūra, kas dalīšanās laikā piedalās šūnu sienas veidošanā) klātbūtne un viena un tā paša fotosintētisko pigmentu un rezerves barības vielu kopuma klātbūtne.

Taču pret šo viedokli tika izteikts nopietns – tīri paleontoloģisks – iebildums. Ja aļģu pārtapšanas process par augstākiem augiem patiešām notika piekrastes ūdeņos (kur ir vislabvēlīgākie apstākļi, lai iekļūtu fosilijā), tad kāpēc mēs neredzam nevienu no tā starpposmiem? Turklāt pašas characeae parādās vēlajā silūrā - vienlaikus ar vaskulārajiem augiem, un šīs grupas bioloģija nedod pamatu pieņemt tai ilgu "slēptās eksistences" periodu... Tāpēc no pirmā acu uzmetiena paradoksāli, parādījās hipotēze: kāpēc, stingri ņemot, augstāko augu makroatlieku parādīšanās Silūra beigās ir nepārprotami interpretējama kā to parādīšanās pēdas uz sauszemes? Varbūt tieši otrādi – vai tās ir augstāko augu migrācijas pēdas ūdenī? Katrā ziņā daudzi paleobotāniķi (S.V.Mejens, G.Stebinss, G.Hils) aktīvi atbalstīja hipotēzi par augstāko augu izcelsmi nevis no ūdens makrofītiem (piemēram, šaracejām), bet gan no sauszemes zaļajām aļģēm. Tieši šie sauszemes (un tāpēc tiem nav reālu iespēju iekļūt apbedījumos) "primārie augstākie augi", kas varēja piederēt pie noslēpumainām sporām ar trīs staru spraugu, kuru ir ļoti daudz agrīnajā silūrā un pat vēlajā ordovikā ( sākot no Karado laikmeta).

Taču nesen izrādījās, ka, acīmredzot, taisnība ir abu viedokļu piekritējiem – katram savā veidā. Fakts ir tāds, ka dažām mikroskopiskajām sauszemes zaļajām aļģēm ir tāds pats smalko citoloģisko pazīmju komplekss kā oglēm un asinsvadu aļģēm (skatīt iepriekš); šīs mikroaļģes tagad ir iekļautas Charophyta. Tādējādi veidojas pilnīgi loģiska un konsekventa aina. Sākotnēji uz sauszemes pastāvēja zaļo aļģu grupa ("mikroskopiskās characeae"), no kurām silūrā cēlušās divas cieši saistītas grupas: "īstās" characeae, kas apdzīvoja kontinentālās ūdenstilpes, un augstākie augi, kas sāka kolonizēt aļģes. zeme, un tikai pēc kāda laika (pilnībā pēc Mejena shēmas), kas parādījās piekrastes biotopos.

No botānikas kursa jums jāapzinās, ka augstākie augi (Embryophyta) tiek iedalīti vaskulārajos (Tracheophyta) un bryophyta (Bryophyta) - sūnās un aknu augos. Daudzi botāniķi (piemēram, J. Ričardsons, 1992) uzskata, ka tieši aknzāles (pamatojoties uz viņu mūsdienu dzīves stratēģijām) ir galvenās pretendentes uz "sauszemes pionieru" lomu: tagad tās dzīvo uz sauszemes aļģu plēvēm, seklumā. īslaicīgi rezervuāri, augsnē - kopā ar zilaļģēm. Interesanti, ka slāpekli fiksējošā zilaļģe Nostoc spēj mitināties dažu aknu un antocerotu audos, nodrošinot to saimniekus ar slāpekli; tas noteikti bija ļoti svarīgi pirmajiem primitīvo augsņu iemītniekiem, kur šī stihija varēja būt ļoti deficīta. Iepriekš minētās vēlā ordovika un agrā silūra atradņu sporas visvairāk līdzinās aknu sēņu sporām (uzticamas šo augu makroatliekas parādās vēlāk, agrīnajā devona periodā).

Tomēr jebkurā gadījumā briofīti (pat ja tie patiešām parādījās Ordovikā) gandrīz nemainīja kontinentālo ainavu izskatu. Paši pirmie vaskulārie augi - rinofīti - parādījās vēlajā silūrā (Ludla laikmetā); līdz pat agrīnajam devona laikmetam (žediniešiem) tos pārstāvēja ārkārtīgi vienmuļas vienas Cooksonia ģints paliekas, kas ir visvienkāršākā un arhaiskākā no asinsvadu ģints. Bet nākamā devona (Zīgenas) laikmeta atradnēs jau atrodam dažādus rinofītus (30. attēls). Kopš tā laika starp tiem izceļas divas evolūcijas līnijas. Viens no tiem nonāks no Zosterophylum ģints uz likopodiem (tajos ietilpst arī kokiem līdzīgi lepidodendri - viens no galvenajiem ogļu veidotājiem nākamajā, ogļskābajā, periodā). Otrā līnija (psilophyton ģints parasti tiek novietota tās pamatnē) ved uz kosām, papardes un sēklām - ģimnosēkļiem un segsēkļiem (30. attēls). Pat devona rinofīti joprojām ir ļoti primitīvi un, godīgi sakot, nav skaidrs, vai tos var saukt par "augstākiem augiem" tiešā nozīmē: tiem ir asinsvadu saišķis (lai gan nesastāv no traheidām, bet īpašām iegarenām šūnām ar savdabīgs sienu reljefs), bet nav stomatu . Šādai pazīmju kombinācijai vajadzētu norādīt, ka šiem augiem nekad nav bijis ūdens trūkuma (var teikt, ka visa to virsma ir viens liels atvērts stomatīts), un, šķiet, tie bija helofīti (tas ir, tie izauga līdz ceļiem ūdens ", tāpat kā pašreizējā niedre).

Asinsvadu augu parādīšanās ar to stingrajām vertikālajām asīm izraisīja veselu ekosistēmu jauninājumu kaskādi, kas mainīja visas biosfēras seju:

1. Fotosintētiskās struktūras sāka izvietoties trīsdimensiju telpā, nevis plaknē (kā tas bija līdz šim - aļģu garozas un ķērpju dominēšanas periodā). Tas strauji palielināja organisko vielu veidošanās intensitāti un līdz ar to arī kopējo biosfēras produktivitāti.

2. Stumbru vertikālais izvietojums padarīja augus izturīgākus pret izskalotas smalkzemes ievešanu (salīdzinot, piemēram, ar aļģu garozām). Tas samazināja neatgriezeniskus neoksidētā oglekļa (organisko vielu veidā) zudumus ekosistēmā – uzlabojās oglekļa cikls.

3. Sauszemes augu vertikālajiem stumbriem jābūt pietiekami stingriem (salīdzinot ar ūdens makrofītiem). Lai nodrošinātu šo stingrību, radās jauns audi - koksne, kas pēc auga nāves sadalās salīdzinoši lēni. Tādējādi ekosistēmas oglekļa cikls iegūst papildu rezervju depo un attiecīgi stabilizējas.

4. Pastāvīgi esošu grūti sadalāmu organisko vielu krājumu parādīšanās (galvenokārt augsnē) noved pie barības ķēžu radikālas pārstrukturēšanas. Kopš tā laika lielākā daļa matērijas un enerģijas griežas caur detrītu, nevis caur ganību ķēdēm (kā tas notika ūdens ekosistēmās).

5. Koksni veidojošo grūti sagremojamo vielu - celulozes un lignīna - sadalīšanai bija nepieciešami jauna veida atmirušās organiskās vielas iznīcinātāji. Kopš tā laika uz sauszemes galveno sadalītāju loma ir mainījusies no baktērijām uz sēnītēm.

6. Lai noturētu stumbru vertikālā stāvoklī (gravitācijas un vēja iedarbībā), radās attīstīta sakņu sistēma: ar rizoīdiem - tāpat kā aļģēm un bryofītiem - šeit vairs nepietiek. Tas izraisīja ievērojamu erozijas samazināšanos un fiksētu (rizosfēras) augšņu parādīšanos.

S.V. Mejens uzskata, ka zemi vajadzēja pārklāt ar veģetāciju līdz devona (Zīgenas laikmeta) beigām, jo ​​no nākamā, karbona perioda sākuma uz Zemes ir izveidojušies gandrīz visi tagad kontinentos nogulsnētie nogulumi. Tomēr Dozigēnijas laikos kontinentālo nogulumu praktiski nav, acīmredzot to pastāvīgās sekundārās erozijas dēļ neregulētas noteces rezultātā. Pašā karbona sākumā kontinentos sākas ogļu uzkrāšanās - un tas norāda, ka jaudīgi augu filtri stāvēja ceļā ūdens plūsmai. Bez tiem augu atliekas nepārtraukti sajauktos ar smiltīm un māliem, lai tiktu iegūti ar augu atliekām bagātināti plastiskie ieži - ogļslānekļi un oglekli saturoši smilšakmeņi, nevis īstas ogles.

Tādējādi piekrastes amfibiotiskajās ainavās izveidojusies blīva helofītu (varētu to saukt par niedrēm) “birste” sāk darboties kā filtrs, kas regulē mantijas noteci: intensīvi filtrē (un nogulsnē) no sauszemes atnestos detrito materiālus un tādējādi veido stabilu krasta līniju. Kāds šī procesa analogs var būt krokodilu "aligatoru dīķu" veidošanās: dzīvnieki pastāvīgi padziļina un paplašina to apdzīvotos purvu rezervuārus, izmetot augsni krastā. Daudzu gadu ilgās "apūdeņošanas darbības" rezultātā purvs pārvēršas par tīru dziļu dīķu sistēmu, ko atdala plaši mežaini "dambji". Tātad vaskulārā veģetācija devona laikmetā sadalīja bēdīgi slavenās amfībijas ainavas "īstā zemē" un "īstos saldūdens rezervuāros". Nebūs kļūdaini teikt, ka tieši asinsvadu veģetācija kļuva par patieso burvestības izpildītāju: "Lai top debess!" - atdalot šo debesu no bezdibeņa ...

Tieši ar jaunizveidotajiem saldūdens rezervuāriem ir saistīta pirmo tetrapodu (četrkājainu) parādīšanās vēlīnā devona (famenijas laikmetā) - mugurkaulnieku grupa ar diviem ekstremitāšu pāriem; tas savā sastāvā apvieno abiniekus, rāpuļus, zīdītājus un putnus (vienkāršāk sakot, tetrapodi ir visi mugurkaulnieki, izņemot zivis un zivīm līdzīgus). Mūsdienās ir vispāratzīts, ka tetrapodi ir cēlušies no daivu zivīm (Rhipidistia) (31. attēls); šai reliktu grupai tagad ir vienīgais dzīvais pārstāvis – koelakants. Kādreiz populārajai hipotēzei par tetrapodu izcelsmi no citas reliktu zivju grupas - plaušu zivīm (Dipnoi), tagad praktiski nav atbalstītāju.

Jāatzīmē, ka iepriekšējos gados tetrapodu galvenās iezīmes - divu piecu pirkstu ekstremitāšu pāru - parādīšanās tika uzskatīta par to nepārprotamu pielāgošanos sauszemes (vai vismaz amfībijas) dzīvesveidam. Tomēr mūsdienās lielākā daļa pētnieku sliecas uzskatīt, ka "tetrapodu parādīšanās problēma" un "to nolaišanās uz sauszemes problēma" ir divas dažādas lietas, un tās pat nesaista tiešas cēloņsakarības. Tetrapodu senči dzīvoja seklās, bieži izžuvušās, bagātīgi aizaugušās ar mainīgas konfigurācijas veģetācijas rezervuāriem. Acīmredzot ekstremitāšu radās, lai pārvietotos pa rezervuāru dibenu (tas ir īpaši svarīgi, ja rezervuārs ir kļuvis tik sekla, ka mugura jau sāk izlīst) un brist pa blīviem helofītu biezokņiem; ekstremitātes izrādījās īpaši noderīgas, lai, ūdenskrātuvei izžūstot, pārmeklētu sausu zemi uz citu, blakus esošo.

Pirmie, devona, tetrapodi - primitīvi abinieku labirintodonti (nosaukums cēlies no to zobiem ar labirintam līdzīgām emaljas krokām - struktūra, kas mantota tieši no krustojuma krustojumiem: sk. 31. attēlu), piemēram, ihtiostega un acanthostega, vienmēr ir sastopami apbedījumos kopā. ar zivīm, kuras, Acīmredzot viņi ēda. Tās bija klātas ar zvīņām kā zivis, tām bija astes spura (līdzīga tai, kādu redzam samiem vai vēdzelēm), sānu līnijas orgāni un dažos gadījumos attīstīts žaunu aparāts; viņu ekstremitāte vēl nav piecu pirkstu (pirkstu skaits sasniedz 8), un saskaņā ar aksiālā skeleta artikulācijas veidu tā parasti ir peldoša, nevis balsta. Tas viss nerada šaubas, ka šīs radības bija tīri ūdens (32. attēls); ja tie parādījās uz sauszemes noteiktos "ugunsgrēka" apstākļos (rezervuāra izžūšana), tad tie noteikti nebija sauszemes ekosistēmu sastāvdaļa. Tikai daudz vēlāk, karbona periodā, parādījās mazie sauszemes abinieki - antrakozauri, kas, šķiet, barojās ar posmkājiem, bet par to vēlāk (skat. 10. nodaļu).

Īpaši ievērības cienīgs ir fakts, ka devona laikmetā parādās vairākas nesaistītas paralēlas stegocefālo daivu spuraino zivju grupas gan pirms, gan pēc "īsto" tetrapodu (labirintodontu) parādīšanās. Viena no šīm grupām bija panderichthids - krustspuras, bez muguras un anālās spuras, kas nenotiek nevienā citā zivī. Pēc galvaskausa uzbūves (vairs ne "zivs", bet "krokodils"), plecu joslas, zobu histoloģijas un choanae (iekšējo nāsu) stāvokļa Panderichthids ir ļoti līdzīgi Ichthyostega, bet ieguva šīs pazīmes nepārprotami neatkarīgi. Tādējādi mūsu priekšā ir process, ko var saukt par krustojuma paralēlo tetrapodizāciju (to detalizēti pētīja E. I. Vorobieva). Kā parasti, "pasūtījumu" par četrkājaina mugurkaulnieka, kas spēj dzīvot (vai vismaz izdzīvot) uz sauszemes, radīšanu biosfēra deva nevis vienam, bet vairākiem "dizaina birojiem"; Galu galā "uzvar konkursā" tā spuru dzīvnieku grupa, kas "izveidoja" mums zināmā mūsdienu tipa tetrapodus. Tomēr līdzās "īstajiem" tetrapodiem ilgu laiku pastāvēja vesela virkne ekoloģiski līdzīgu pusūdens dzīvnieku (piemēram, panderichthids), kas apvienoja zivju un abinieku īpašības - ja tā var teikt, tad "atkritumi" krustopterānu tetrapodizācijas process.

Piezīmes

Skorpioni veido mums jau pazīstamu specializētu jūras vēžveidīgo grupu (7. nodaļā) - eurypterid, kuras pārstāvji no peldēšanas pārgāja uz iešanu pa dibenu un, ieguvuši mazus izmērus, vispirms apguva jūras piekrasti, bet pēc tam piezemējas.

Atklājot Kembrija jūras tūkstoškājām līdzīgos posmkājus, to eksistence agrā paleozoiskā zemē šķiet diezgan ticama, lai gan uzticami simtkāju atradumi kontinentālajās atradnēs parādās tikai vēlajā silūrā.

Iespējams, ka makroskopiski augi eksistēja arī uz sauszemes jau vendiešu valodā. Šajā laikā ieslēgts talli dažas aļģes ( Kanilovija) ir noslēpumainas sarežģītas mikrostruktūras zigzaga veidā, kas saplēstas pa spirālveida hitinoīda lenti. M. B. Burzins (1996) diezgan loģiski ierosināja, ka tie kalpo sporu izkliedēšanai, un šāds mehānisms ir nepieciešams tikai gaisā.

Psefīti ir irdeni nogulumi no plastiskā materiāla, rupjāki nekā "māls" (pelīti) un "smiltis" (psammīti).

Neviens no augstākajiem augiem nav spējīgs piesaistīt slāpekli; līdz slāpekļa pārvēršanai no atmosfēras N2 gāzes izmantojamā formā (piemēram, NO3– jonos). Tas ir papildu arguments par labu tam, ka laikā, kad uz sauszemes parādījās augstāki augi, tur jau ilgu laiku bija pastāvējušas prokariotu kopienas, kas bagātināja augsni ar slāpekli pieejamā veidā.

Biežāks nosaukums psilofīti- tagad neizmantot nomenklatūras iemeslu dēļ. Pēdējo gadu literatūrā jūs varat saskarties ar citu nosaukumu - propteridofīti.

Parādījās gandrīz visu lielāko augstāko augu nodaļu pārstāvji, ne tikai sporu(likosforma, paparde, kosa), bet arī ģimnosēklas ( ginkgo).

Patiesi romantiskais stāsts par šīs "dzīvās fosilijas" atklāšanu, kas aprakstīts brīnišķīgajā Dž.Smita grāmatā "Vecais četrkājis", ir plaši pazīstams. Tomēr jāatzīmē, ka koelakanta dzīvesveidam nav nekā kopīga ar to, ko vadīja devona ripidisti: tas dzīvo Indijas okeānā vairāku simtu metru dziļumā.

vecais vārds" stegocefālijas”, kuru varat atrast grāmatās, tagad netiek izmantots.

Mēs nesaucam zuti par “sauszemes radību”, kas naktī spēj rāpot pa rasainu zāli no vienas ūdenskrātuves uz otru, veicot vairākus simtus metru!

Izkāpšana krastā

Impulsu mainīt organismu vienmēr deva ārējie apstākļi.

V. O. Kovaļevskis.

SUŠI PIONEERI

Zivju izskats bija ļoti svarīgs notikums. Galu galā tieši no viņiem secīgas attīstības gaitā cēlušies abinieki, rāpuļi, putni, dzīvnieki un, visbeidzot, pats cilvēks.kāpēc tas notika?

Ūdens un zeme ir divas galvenās dzīves vides, caur kurām notika tās vēsturiskā attīstība no zemākiem organismiem uz augstākiem organismiem. Augu un dzīvnieku pasaules vēsturē šī pakāpeniskā pāreja no ūdens vides uz sauszemes vidi ir labi novērota, apgūstot atbilstošus pielāgojumus.Ja ņemam vērā galvenos augu un dzīvnieku veidus, tie veido it kā kāpnes. . Tās apakšējie pakāpieni, uz kuriem stāv aļģes, sūnas, dažādi bezmugurkaulnieki un zemākie mugurkaulnieki, tiek nolaisti ūdenī, un augšējie pakāpieni, uz kuriem stāv augstākas sporas un ziedoši augi, kukaiņi, rāpuļi, putni un zīdītāji, iznāk uz zemes, tālu no ūdens. Pētot šīs kāpnes, var novērot pakāpenisku adaptācijas pieaugumu no ūdens uz sauszemes. Šī attīstība noritēja sarežģītos un sarežģītos veidos, kas radīja ļoti dažādas formas, īpaši dzīvnieku valstībā. Dzīvnieku pasaules pamatā ir daudz seno tipu, kas aprobežojas ar senajām ūdens eksistences formām. Dzīvnieku pasaules "aļģes" ir vienšūņi, vienšūņi, tārpi, mīkstmieši, bryozoans un daļēji adatādaiņi. Lielākā daļa šo grupu pārstāvju uz sauszemi nedevās, un dzīve ūdenī atstāja uz tiem vienkāršības un vājas struktūras specializācijas nospiedumu.Daudzi uzskata, ka pirmspaleozoja laikā zemes virsma bija nepārtraukts nedzīvs tuksnesis - panerēmija (no grieķu vārdiem "pan" — viss, universāls — un "erēmija" — tuksnesis).Tomēr šis uzskats diez vai ir pareizs. Mēs zinām, ka proterozoja jūrās dzīvoja radiolāri, sūkļi, tārpi, posmkāji un daudzas aļģes. Turklāt senākās dzīvības pēdas uz Zemes ir zināmas no paša ģeoloģiskās vēstures sākuma, no Arhejas laikmeta. Piemēram, Ukrainā daudzas šī vecuma atradnes ir metamorfizēti nogulumieži - merģeļa māli, kaļķakmeņi un grafīta šķiedrām -, kas ir organiskas izcelsmes. Tāpēc ir diezgan iespējams, ka dzīvība tajos tālajos laikos bija uz sauszemes, saldūdeņos. Šeit dzīvoja daudzi organismi: baktērijas, zilaļģes, zaļaļģes, zemākās sēnes; no dzīvniekiem - sakneņi, flagellas, skropstiņveidīgie un zemākie bezmugurkaulnieki.Tos pamatoti var saukt par dzīvības celmlaužiem uz sauszemes. Tā kā nebija augstāku augu un dzīvnieku, zemāki organismi varēja sasniegt masveida attīstību.Tomēr reālā zemes attīstība ar dažādiem augiem un dzīvniekiem notika paleozoja laikmetā.Paleozoja ēras pirmajā pusē uz Zemes bija trīs lieli kontinenti. . Viņu aprises bija ļoti tālu no mūsdienu. Zemeslodes ziemeļu pusē mūsdienu Ziemeļamerikas un Grenlandes vietā stiepās milzīgs kontinents. Uz austrumiem no tā atradās vēl viena mazāka cietzeme. Viņš ieņēma Austrumeiropas teritoriju; Āzijas vietā bija lielu salu arhipelāgs. Dienvidos - no Dienvidamerikas caur Āfriku līdz Austrālijai - stiepās liela cietzeme - "Gondvāna".Klimats bija silts. Kontinentiem bija līdzens, viendabīgs reljefs. Tāpēc okeānu ūdeņi bieži appludināja zemes zemienes, veidojot seklas jūras, lagūnas, kas daudzkārt kļuva seklas, izžuva un pēc tam atkal piepildījās ar ūdeni. Īpaši asi tas notika Silūra periodā, kad spēcīgu kalnu veidošanas procesu rezultātā Zemes seja piedzīvoja lielas izmaiņas. Vairākās vietās zemes garoza pacēlusies uz augšu. Ievērojami jūras gultnes apgabali tika atklāti no ūdens. Tas izraisīja zemes paplašināšanos, kā arī seno kalnu veidošanos - Skandināvijā, Grenlandē, Īrijā, Ziemeļāfrikā, Sibīrijā. Un, protams, ka visas šīs izmaiņas ļoti ietekmēja dzīves attīstību. Atrodoties tālu no ūdens, pirmie sauszemes augi sāka pielāgoties jaunajiem eksistences apstākļiem. Tādējādi pati daba it kā piespieda dažus ūdensaugu veidus - zaļās aļģes - pielāgoties dzīvei ārpus ūdens. Sekla ūdens un sausuma periodos daži no šiem ūdensaugiem izdzīvoja, un, protams, galvenokārt tie, kuriem bija labāka sakņu attīstība. Pagāja tūkstošgades, un aļģes pakāpeniski apmetās piekrastes zemes joslā, radot sauszemes floru.

Silūra, eirypterus racoscorpion

Visos sauszemes augos ķermenis ir sadalīts daļās - kātā, lapās un saknēs. Sauszemes augam ir nepieciešama sakne, lai tā varētu pieķerties un iegūt ūdeni un sāļus no augsnes. Aļģēm nav vajadzīgas saknes – tās absorbē sāļus tieši no ūdens. Sauszemes augam ir nepieciešama lapa barošanai, aizturot saules gaismu, jo tajā ir koncentrēts daudz hlorofila, kāts - lai atbalstītu lapas un savienotu tās ar saknēm.Sauszemes augiem ir divas vairošanās metodes - seksuālā un aseksuāls. Seksuālā metode sastāv no divu dzimumšūnu, vīrišķo un mātīšu, savienošanas (savienošanas) un sēklu veidošanās. Aseksuālās vairošanās laikā augā rodas sporas, kuru dīgtspēja rada jaunu augu. Šajā gadījumā notiek seksuālās un aseksuālās reprodukcijas metožu maiņa. Augiem pielāgojoties sauszemes eksistencei, arvien vairāk samazinājās to seksuālā vairošanās, kas saistīta ar ūdeni (apaugļošanās sūnās un papardes var notikt tikai ūdenī), un attīstījās aseksuāla attīstība.Padomju zinātnieki A. N. Krištofoviči S. N. Naumova konstatēja, ka pirmais sauszemes augi parādījās apmēram pirms 409 miljoniem gadu. Viņi dzīvoja jūru un citu ūdenstilpņu krastos. Pirmie sauszemes augi bija mazi, vidēji apmēram ceturtdaļmetra augstumā, un tiem bija vāji attīstīta sakņu sistēma. Pēc savas uzbūves šie augi bija līdzīgi sūnām un daļēji aļģēm. Tos sauca par psilofītiem, tas ir, "kailajiem" vai "plikajiem" augiem, jo ​​tiem nebija lapu. Viņu ķermenis, tāpat kā aļģes, vēl nav sadalīts galvenajos orgānos. Sakņu vietā tiem ir savdabīgi pazemes vienšūnu izaugumi – rizoīdi. Senākajiem psilofītiem arī tika atņemts kāts. Psilofīti vairojās ar sporu palīdzību, kas novietotas zaru galos sporangijās. Daži no psilofītiem bija purva augi, bet citi bija īsti zemes iemītnieki, dažkārt sasniedzot ievērojamus izmērus - 3 metru augstumu. Psilophytes bija īslaicīga grupa. Tie ir zināmi tikai silūrā un galvenokārt devona periodā. Nesen daži zinātnieki sāka piedēvēt viņiem divas mūsdienu tropu augu ģintis - psilotus. No psilofītiem vai tiem pietuvinātiem augiem radās kosas, klubsūnas un papardes līdzīgi augi. Apmēram tajā pašā laikā sūnas un sēnes radās kopā ar psilofītiem, arī cieši blakus aļģēm, bet lielā mērā pielāgojās dzīvei uz sauszemes.Sekojot augiem, uz sauszemi sāka migrēt dzīvnieki - vispirms bezmugurkaulnieki, pēc tam mugurkaulnieki. Acīmredzot pirmie no ūdens izkāpa annelīdi (mūsdienu slieku priekšteči), mīkstmieši, kā arī zirnekļu un kukaiņu priekšteči - dzīvnieki, kuri pieaugušā vecumā elpo caur trahejām - sarežģītu cauruļu sistēmu, kas caurstrāvo visu. ķermenis. Daži tā laika bezmugurkaulnieki, piemēram, vēžveidīgie, sasniedza 3 metru garumu.

No grāmatas Naughty Child of the Biosphere [Sarunas par cilvēku uzvedību putnu, zvēru un bērnu sabiedrībā] autors Dolniks Viktors Rafaeļevičs

Grupu laulības nav labākais risinājums, bet tomēr izeja no strupceļa.Mātītes pievilcības palielināšanās varētu stiprināt monogāmas attiecības, taču tas neatrisināja galveno problēmu - vecāku nepietiekamo dzīves ilgumu un turklāt iznīcināja vīrieti. hierarhija.

No grāmatas Dzīve uz Zemes. Dabas vēsture autors Attenboro Deivids

6. Iebrukums zemē Viens no svarīgākajiem notikumiem Zemes dzīvības vēsturē notika pirms aptuveni 350 miljoniem gadu svaigos siltos purvos. Zivis sāka rāpot no ūdens un lika pamatus zemes apmešanās vietai radījumiem ar mugurkaulu. Lai pārvarētu šo slieksni, viņi

No bišu grāmatas autors

No grāmatas Mēs un Viņas Majestāte DNS autors Polkanovs Fjodors Mihailovičs

Izeja no "cukura" strupceļa Līdz noteiktam laikam cukurbiešu selekcija noritēja labi: palielinot sakņu svaru vai cukura saturu, selekcionāri centās palielināt cukura ražu no sējumu hektāra. Bet tad atlase apstājās - saknes palielināšanās noveda pie samazināšanās

No grāmatas Dzīve — pavediens uz seksu vai dzimums — pavediens uz dzīvi? autors Dolniks Viktors Rafaeļevičs

GRUPAS LAULĪBAS NAV LABĀKAIS RISINĀJUMS, BET IR IZCEĻA NO STRUKTŪRAS Sievietes pieaugošā pievilcība varētu stiprināt monogāmas attiecības, taču tas neatrisināja galveno problēmu - vecāku nepietiekamo dzīves ilgumu, turklāt iznīcināja. vīriešu hierarhija. Tātad

No grāmatas Bites [Pasaka par bišu dzimtas bioloģiju un bišu zinātnes uzvarām] autors Vasiļjeva Jevgeņija Nikolajevna

Izeja no spieta Dienu no dienas bišu saime auga, piepildot medus ar medu, bišu maizi un stādaudzētavu. Lidojošās bites skraidīja no stropa uz lauku un atpakaļ, celtnieki vilka ķemmes, audzinātājas un medmāsas ik minūti pievienoja barību augošajiem kāpuriem. Lelles nogatavojās aiz vaska sietiem,

No grāmatas Apbrīnojamā paleontoloģija [Zemes vēsture un dzīvība uz tās] autors Eskovs Kirils Jurjevičs

8. NODAĻA Agrīnais paleozojs: "dzīvības parādīšanās uz sauszemes". Augsņu un augsnes veidotāju izskats. Augstākie augi un to loma vides jomā. Lobspuru zivju tetrapodizācija Vēl nesen cilvēks izņēma no skolas bioloģijas mācību grāmatas un populāras grāmatas par evolūcijas teoriju.

No grāmatas Smadzeņu izcelsme autors Saveļjevs Sergejs Vjačeslavovičs

§ 31. Abinieku piekļuves problēmas zemei ​​Pāreja uz sauszemes dzīvesveidu izraisīja izmaiņas centrālās nervu sistēmas organizācijā un abinieku uzvedībā. Pat visvairāk organizēto abinieku vidū dominē instinktīvas uzvedības formas. Tas ir balstīts uz

No grāmatas Dzīves malā autors Denkovs Veselins A.

§ 33. Abinieku parādīšanās uz sauszemes Visticamākais biotops pārejai no ūdens uz sauszemi izbirušām spalvām bija piekrastes ūdens-gaisa labirinti (II-32. att.; II-33). Tajos bija gan jūras ūdens, gan saldūdens, kas plūst no krasta, daudz

No grāmatas Pašreizējais biosfēras stāvoklis un vides politika autors Koļesņiks Ju.A.

Ziemas guļas stāvokļa iziešana Iestājoties pavasarim, kas saistīts ar sasilšanu un gaišās dienas ilguma palielināšanos, pārziemojošie zīdītāji iziet no stupora stāvokļa, t.i., “pamostas”. Acīmredzot ķermeņa temperatūras paaugstināšanās. pēc pamošanās

No autora grāmatas

12.3. Izeja no krīzes – pāreja uz noosfēru Noosfēras doktrīnas centrālā tēma ir biosfēras un cilvēces vienotība. V. I. Vernadskis savos darbos atklāj šīs vienotības saknes, biosfēras organizācijas nozīmi cilvēces attīstībā. Tas ļauj saprast

Bet, iespējams, par ne mazāk svarīgu notikumu jāuzskata sauszemes organismu un, galvenokārt, sauszemes augu parādīšanās uz Zemes. Kad, kā un kāpēc tas notika?

Paleozoja laikmeta pirmajā pusē uz Zemes bija trīs lieli kontinenti. Viņu aprises bija ļoti tālu no mūsdienu. Milzīgais kontinents stiepās zemeslodes ziemeļu pusē no mūsdienu Ziemeļamerikas vidus līdz Urāliem. Uz austrumiem no tā atradās cita, mazāka cietzeme. Tas ieņēma Austrumsibīrijas teritoriju, Tālo Austrumu, daļu Ķīnas un Mongolijas. Dienvidos no Dienvidamerikas caur Āfriku līdz Austrālijai stiepās trešā cietzeme – Gondvāna.

Klimats gandrīz visur bija silts. Kontinentiem bija līdzens, viendabīgs reljefs. Tāpēc okeānu ūdeņi bieži appludināja zemi, veidojot seklas jūras, kuras bieži kļuva seklas, izžuva un pēc tam atkal piepildījās ar ūdeni. Tādējādi pati daba it kā piespieda dažus ūdensaugu veidus - zaļās aļģes - pielāgoties dzīvei ārpus ūdens. Sekla ūdens periodos, sausuma periodos daži no tiem izdzīvoja. Acīmredzot galvenokārt tie, kuriem līdz tam laikam bija labāk attīstījušās saknes. Pagāja tūkstošgades, un augi pamazām apmetās piekrastes zemes joslā, radot sauszemes floru.

Pirmie sauszemes augi bija ļoti mazi, tikai aptuveni ceturtdaļmetra augsti, un tiem bija vāji attīstīta sakņu sistēma. Viņus sauca par "psilofītiem", tas ir, "kailajiem" vai "plikajiem", jo tiem nebija lapu. No psilofītiem radās kosa, klubsūnas un papardei līdzīgi augi.

Padomju zinātnieku A. N. Krištofoviča un S. N. Naumova pētījumi atklāja, ka sauszemes augi apmetās pirms vairāk nekā četrsimt miljoniem gadu.

Sekojot augiem, uz sauszemi sāka migrēt dzīvnieki – vispirms bezmugurkaulnieki, pēc tam mugurkaulnieki. Pirmie no ūdens izlīda, acīmredzot, annelīdi (mūsdienu slieku priekšteči), mīkstmieši, kā arī zirnekļu un kukaiņu senči, kas jau elpoja caur trahejām - sarežģītu cauruļu sistēmu, kas iekļūst ķermenī. Daži tā laika bezmugurkaulnieki, piemēram, vēžveidīgie, sasniedza trīs metru garumu.

Senās dzīves laikmeta otrajā pusē, kas sākās apmēram pirms trīssimt divdesmit miljoniem gadu, ietilpst devona, karbona un permas periodi. Tas ilga aptuveni simts trīsdesmit piecus miljonus gadu. Tas bija notikumiem bagāts laiks dzīvības attīstības vēsturē uz Zemes. Dzīvās radības, kas izcēlās no ūdens, pēc tam plaši izplatījās pa zemi, radot daudzus un dažādus sauszemes organismus.

Senās dzīves laikmeta vidū uz silura un devona perioda robežas mūsu Zeme ir piedzīvojusi lielas pārmaiņas. Vairākās vietās zemes garoza pacēlusies. No ūdens atsedza ievērojamas jūras gultnes teritorijas, kas izraisīja zemes paplašināšanos. Senie kalni veidojās Skandināvijā, Grenlandē, Īrijā, Ziemeļāfrikā, Sibīrijā. Protams, visas šīs izmaiņas lielā mērā ietekmēja dzīves attīstību. Kad tie bija prom no ūdens, pirmie sauszemes augi pielāgojās dzīvei uz sauszemes. Jaunajos apstākļos augi varētu labāk absorbēt saules gaismas enerģiju, palielinātu fotosintēzi un skābekļa izdalīšanos atmosfērā. Sūnām līdzīgie psilofīti, vēlāk klubiem, kosai un papardei līdzīgi augi, kas izplatās dziļi kontinentos, izplatās blīvos mežos. To veicināja nepārtrauktās vasaras mitrais un siltais, it kā siltumnīcas klimats. Majestātiski un drūmi bija senie meži. Milzu kokam līdzīgas kosas un klubu sūnas, kas sasniedza trīsdesmit metru augstumu, stāvēja tuvu viena otrai. Pamežs sastāvēja no mazām kosām, papardes un no tiem radušos skujkoku senčiem - ģimnosēkļiem. No senās veģetācijas atlieku uzkrājumiem zemes garozas slāņos pēc tam izveidojās spēcīgas ogļu atradnes, piemēram, Donbasā, Maskavas apgabala baseinā, Urālos un citās vietās. Ne velti vienu no šī laika periodiem sauc par oglekli.

Arī dzīvnieku pasaules pārstāvji tajā laikā attīstījās ne mazāk intensīvi. Mainītie apstākļi, pirmkārt, noveda pie tā, ka daži senie bezmugurkaulnieki sāka izmirt. Arheocīti pazuda, trilobīti, senie koraļļi un citi gandrīz izmira. Bet tos aizstāja organismi, kas vairāk pielāgoti jaunajiem apstākļiem. Radās jaunas mīkstmiešu formas, adatādaiņi.

Straujā zemes veģetācijas paplašināšanās palielināja skābekļa daudzumu gaisā, veicinot barības vielām bagātu augšņu veidošanos, īpaši mežos. Nav pārsteidzoši, ka salīdzinoši drīz dzīve mežos jau ritēja pilnā sparā. Tur parādījās dažādi simtkāji un to pēcteči – senie kukaiņi: tarakāni, sienāži. Tad parādījās pirmie lidojošie dzīvnieki. Tās bija maijvaboles un spāres. Lidojot viņi varēja labāk saskatīt ēdienu, ātrāk pietuvoties tai. Dažas tā laika spāres bija lielas. Spārnu platumā tie sasniedza septiņdesmit piecus centimetrus.

Un kā šajā laikā attīstījās dzīve jūrā?

Jau devona periodā zivis bija plaši izplatītas un ļoti mainījās. Dažiem no tiem ādā izveidojās kauli un izveidojās apvalks. Šādas "bruņotās" zivis, protams, nevarēja ātri peldēt un tāpēc pārsvarā gulēja līču un lagūnu dibenā. Mazkustīga dzīvesveida dēļ viņi nebija spējīgi tālāk attīstīties. Rezervuāra seklums izraisīja bruņuzivju masveida nāvi, un tās drīz izmira.

Cits liktenis gaidīja citas tajos laikos dzīvojušās zivis - tā sauktās plaušas un daivu spuras. Viņiem bija īsas gaļīgas spuras - divas krūšu un divas vēdera. Ar šo spuru palīdzību viņi peldēja un varēja arī rāpot pa ūdenskrātuvju dibenu. Bet galvenā atšķirība starp šādām zivīm ir to spēja pastāvēt ārpus ūdens, jo to blīvā āda saglabā mitrumu. Šie plaušu un daivu zivju pielāgojumi ļāva tām dzīvot tādos rezervuāros, kas periodiski kļuva ļoti sekli un pat izžuvuši.

Ichthyostega - vecākais sauszemes mugurkaulnieks

Interesanti atzīmēt, ka plaušu zivis joprojām pastāv šodien. Viņi dzīvo Austrālijas, Āfrikas un Dienvidamerikas upēs, kas vasarā izžūst. Pavisam nesen Indijas okeānā pie Āfrikas krastiem ir nozvejotas daivu zivis.

Kā šīs zivis izelpoja no ūdens? Karstajā vasarā viņu žaunas bija cieši nosegtas ar žaunu pārsegiem, un elpošanai tika izmantots peldpūslis ar ļoti sazarotiem asinsvadiem.

Vietās, kur ūdenskrātuves kļuva seklas un īpaši bieži izžuva, arvien vairāk uzlabojās zivju pielāgošanās dzīvei ārpus ūdens. Pāra spuras pārvērtās par ķepām, samazinājās žaunas, ar kurām zivis elpoja ūdenī, un peldpūslis kļuva sarežģītāks, auga un pamazām pārvērtās par plaušām, ar kurām varēja elpot uz sauszemes; attīstījās arī dzīvībai uz sauszemes nepieciešamie maņu orgāni. Tātad zivis tika pārveidotas par amfībijas mugurkaulniekiem. Tajā pašā laikā mainījās arī daivu spuras zivīm. Tās kļuva arvien ērtākas rāpošanai un pamazām pārvērtās par ķepām.

Nesen paleontologi ir atklājuši dažas ļoti interesantas fosilijas. Šie jaunie atklājumi ir palīdzējuši atklāt agrīnākos posmus zivju pārveidošanā par sauszemes dzīvniekiem. Grenlandes nogulumiežu iežos zinātnieki atraduši četrkājaino dzīvnieku, tā saukto ihtiostegu, mirstīgās atliekas. Viņu īsās piecu pirkstu ķepas vairāk izskatījās pēc spurām vai pleznām, un viņu ķermenis bija klāts ar mazām zvīņām. Visbeidzot, Ichthyostega galvaskauss un mugurkauls ir ļoti līdzīgi daivu zivju galvaskausam un mugurkaula stabam. Nav šaubu, ka ihtiostegi ir radušies tieši no daivu zivīm.

Tāda īsumā ir pirmo četrkājaino dzīvnieku, kas elpo ar plaušām, rašanās vēsture, procesa vēsture, kas ilga miljoniem gadu un beidzās apmēram pirms trīssimt miljoniem gadu.

Pirmie četrkājainie mugurkaulnieki bija abinieki un tos sauca par stegocefāliem. Lai gan tie atstāja ūdeni, tie nevarēja izplatīties pa sauszemi kontinentu dziļumos, jo turpināja nārstot ūdenī. Tur attīstījās mazuļi, kuri ieguva pārtiku sev, medīdami zivis un dažādus ūdens dzīvniekus. Sava dzīvesveida ziņā viņi līdzinājās saviem tuvajiem pēcnācējiem – mums pazīstamajiem mūsdienu tritoniem un vardēm. Stegocefālijas bija ļoti dažādas, sākot no dažiem centimetriem līdz vairākiem metriem. Stegocefāli bija īpaši izplatīti karbona periodā, kura siltais un mitrais klimats veicināja to attīstību.

Oglekļa perioda beigas iezīmēja jaunas spēcīgas ģeoloģiskās izmaiņas zemes garozā. Tajā laikā atkal sākās zemes kāpums, pacēlās Urālu kalni, Altaja, Tieņšaņa. Zemes un jūras pārdale ir mainījusi klimatu. Un gluži dabiski, ka sekojošajā, tā sauktajā Permas periodā, pazuda milzīgi purvaini meži, sāka izmirt senie abinieki, un tajā pašā laikā parādījās jauni augi un dzīvnieki, kas jau bija pielāgojušies vēsākam un sausākam klimatam.

Šeit, pirmkārt, ir jāatzīmē skujkoku augu, kā arī rāpuļu attīstība, kas cēlušies no dažām seno abinieku grupām. Rāpuļi, kuru vidū ir dzīvi krokodili, bruņurupuči, ķirzakas un čūskas, atšķiras no abiniekiem ar to, ka tie nenārsto ūdenī, bet dēj olas uz sauszemes. To zvīņainā vai ragainā āda labi pasargā organismu no mitruma zuduma. Šīs un citas rāpuļu īpašības palīdzēja tiem ātri izplatīties uz sauszemes paleozoja laikmeta beigās.

Atrastās mazu dzīvnieku atliekas ar abinieku un rāpuļu pazīmēm palīdzēja sniegt priekšstatu par rāpuļu izcelsmi.Tādas ir Ziemeļamerikā sastopamās seimurijas, pie mums lantnosucha un kotlassia. Zinātnē ilgu laiku bija strīds: kurā klasē šos dzīvniekus vajadzētu klasificēt? Padomju paleontologam profesoram I. A. Efremovam izdevās pierādīt, ka viņi visi ir dzīvnieku starpgrupas pārstāvji, kas it kā stāv starp abiniekiem un rāpuļiem. Efremovs tos sauca par batrahozauriem, tas ir, varžu ķirzakas.

Mūsu valstī ir atrastas daudzas seno rāpuļu atliekas. Bagātāko to kolekciju - vienu no labākajām pasaulē - Ziemeļdvinā savāca krievu paleontologs Vladimirs Prohorovičs Amalickis.

Permas perioda beigās, tas ir, apmēram pirms divsimt miljoniem gadu, bija vēl viena liela upe. Abinieku, rāpuļu skeleti, paparžu atliekas ir aprakti smiltīs, dūņās un mālos, ko tā nogulsnējusi.Mūsu zinātnieka daudzu gadu pētījumi ļāva diezgan pilnībā atjaunot seno skatu uz reģionu, kur tagad plūst Ziemeļdvina.

Redzam lielas upes krastu, blīvi aizaugušu ar kosām, skuju kokiem, papardēm. Pie krastiem dzīvo dažādi rāpuļi. Starp tiem ir lieli, līdz trīs metriem gari, nīlzirgiem līdzīgi pareiazauri, kas ēda augu barību. Viņu masīvais ķermenis ir pārklāts ar kaulainiem vairogiem, un viņu īsajām kājām ir neasi nagi. Nedaudz tālāk no upes dzīvo plēsīgi rāpuļi. Uzmanību piesaista lieli, dzīvniekiem līdzīgi ārzemnieki, kas nosaukti krievu ģeologa A. A. Inostranceva vārdā. Viņiem ir garš, šaurs ķermenis ar dunčiem līdzīgiem zobiem, kas izceļas no mutes. Garās ķepas ir bruņotas ar asiem nagiem. Bet mazie rāpuļi, līdzīgi ārzemniekiem. Viņiem jau ir pazīmes, kas raksturīgas dzīvniekiem vai zīdītājiem. Molāri kļuva vairāku bumbuļu; tādus zobus ir ērti košļāt. Ķepas ir ieguvušas lielu līdzību ar mūsdienu dzīvnieku ķepām. Ne velti šos dzīvniekus sauca par dzīvniekiem līdzīgiem rāpuļiem, tieši no tiem vēlāk cēlušies dzīvnieki. Šeit uzzīmētajā attēlā nav nekādas iztēles. Paleontologam tā ir tāda pati realitāte, ka tagad Ziemeļdvinas baseinā aug egles un priedes, dzīvo vāveres un lāči, vilki un lapsas.

Tātad senās dzīves laikmetā augi un dzīvnieki beidzot izplatījās pa visu zemes virsmu, pielāgojoties visdažādākajiem eksistences apstākļiem. Tad sākas vidējā dzīves laikmets - mezozoja laikmets - savvaļas dzīvnieku turpmākās attīstības laikmets uz mūsu planētas.

Lai noskaidrotu šo jautājumu, bija jāiegulda liels darbs, meklējot izmirušu radību fosilās pēdas.

Iepriekš dzīvnieku pāreja uz zemi tika skaidrota šādi: ūdenī, viņi saka, ir daudz ienaidnieku, un tāpēc zivis, izbēgot no tiem, ik pa laikam sāka rāpot uz sauszemes, pakāpeniski attīstot nepieciešamos pielāgojumus. un pārveidojoties par citām, attīstītākām organismu formām.

Šo skaidrojumu nevar pieņemt. Galu galā pat tagad ir tik pārsteidzošas zivis, kas ik pa laikam izrāpjas krastā un pēc tam atgriežas jūrā. Bet viņi nemaz nemet ūdeni, lai glābtu no ienaidniekiem. Atcerēsimies arī vardes – abiniekus, kas, dzīvojot uz sauszemes, atgriežas ūdenī, lai radītu pēcnācējus, kur tās nārsto un kur attīstās jaunas vardes – kurkuļi. Pievienojiet tam, ka senākie abinieki nekādā ziņā nebija neaizsargāti radījumi, kas cieta no ienaidniekiem. Viņi bija pieķēdēti biezā cietā čaulā un medīja citus dzīvniekus kā nežēlīgus plēsējus; neticami, ka viņus vai viņiem līdzīgus ienaidnieku briesmas izdzen no ūdens.

Viņi arī pauda viedokli, ka ūdensdzīvnieki, kas pārplūda pāri jūrai, it kā nosmakuši jūras ūdenī, izjutuši vajadzību pēc svaiga gaisa, un viņus piesaistījis neizsīkstošais skābekļa daudzums atmosfērā. Vai tiešām tā bija? Padomāsim par lidojošām jūras zivīm. Viņi vai nu peld netālu no jūras virsmas, vai ar spēcīgu šļakatu paceļas ārā no ūdens un steidzas gaisā. Šķiet, ka viņiem visvieglāk ir sākt izmantot atmosfēras gaisu. Bet viņi to vienkārši neizmanto. Viņi elpo ar žaunām, t.i., elpošanas orgāniem, kas pielāgoti dzīvei ūdenī, un ar to ir diezgan apmierināti.

Bet starp saldūdeņiem ir tādi, kuriem ir īpaši pielāgojumi gaisa elpošanai. Viņi ir spiesti tos lietot, kad ūdens upē vai lietotājs kļūst duļķains, aizsērējis un nabadzīgs ar skābekli. Ja jūras ūdens ir aizsērējis ar dažām dubļu straumēm, kas ieplūst jūrā, tad jūras zivis aizpeld uz citu vietu. Jūras zivīm nav nepieciešami īpaši pielāgojumi gaisa elpošanai. Saldūdens zivis nonāk citā stāvoklī, kad ūdens ap tām kļūst duļķains un puvi. Ir vērts vērot dažas tropiskās upes, lai saprastu, kas notiek.

Mūsu četru gadalaiku vietā tropos karsto un sauso pusgadu nomaina lietains un mitrs. Vētras lietusgāžu un biežu pērkona negaisu laikā upes plaši pārplūst, ūdens paceļas augstu un ir piesātināts ar skābekli no gaisa. Bet šeit aina krasi mainās. Lietus beidz līt. Ūdeņi norimst. Dedzinošā saule izžāvē upes. Visbeidzot, plūstoša ūdens vietā ir ezeru un purvu ķēdes, kurās stāvošs ūdens ir pārpildīts ar dzīvniekiem. Tie mirst bariem, līķi ātri sadalās, un pūšana patērē skābekli, tā ka šajās organismu pilnajās ūdenskrātuvēs tā paliek arvien mazāk. Kurš gan var izdzīvot tik krasas dzīves apstākļu maiņas apstākļos? Protams, tikai tas, kuram ir atbilstoši pielāgojumi: viņš var vai nu pārziemot, visu sauso laiku gremdoties dubļos, vai pāriet uz atmosfēras skābekļa elpošanu, vai, visbeidzot, var darīt abus. Visi pārējie ir lemti iznīcināšanai.

Zivīm ir divu veidu gaisa elpošanas ierīces: vai nu to žaunām ir poraini izaugumi, kas saglabā mitrumu, un rezultātā gaisa skābeklis viegli iekļūst asinsvados, kas tās apskalo; vai arī tiem ir modificēts peldpūslis, kas kalpo zivs noturēšanai noteiktā dziļumā, bet tajā pašā laikā var pildīt arī elpošanas orgāna lomu.

Pirmā adaptācija ir sastopama dažām kaulainām zivīm, t.i., tām, kurām vairs nav skrimšļains, bet pilnībā pārkaulojies skelets. Viņu peldpūslis nav iesaistīts elpošanā. Viena no šīm zivīm - "ložņu asari" - dzīvo tropu valstīs un tagad. Tāpat kā daži

citas kaulainas zivis, tai ir iespēja atstāt ūdeni un izmantot savas spuras, lai rāpotu (vai lēktu) gar krastu; dažreiz tas pat kāpj kokos, meklējot gliemežus vai tārpus, ar kuriem tas barojas. Lai cik pārsteidzoši ir šo zivju paradumi, tās nevar mums izskaidrot to izmaiņu izcelsmi, kas ļāva ūdensdzīvniekiem kļūt par zemes iemītniekiem. Viņi elpo ar īpašu ierīču 9 žaunu aparātu palīdzību.

Pievērsīsimies divām ļoti senām zivju grupām, tām, kas uz Zemes dzīvoja jau senās Zemes vēstures ēras pirmajā pusē. Tās ir daivu spuras un plaušas. Viena no brīnišķīgajām krustspuru zivīm, ko sauc par polipteri, joprojām dzīvo tropiskās Āfrikas upēs. Dienas laikā šai zivij patīk slēpties dziļās bedrēs dubļainajā Nīlas dibenā, un naktī tā atdzīvojas, meklējot barību. Viņa uzbrūk gan zivīm, gan vēžiem un nenoniecina vardes. Gaidot upuri, polipteris stāv uz dibena, balstoties uz platajām krūšu spurām. Reizēm viņš pa tiem rāpo pa dibenu, it kā uz kruķiem. Izvilkta no ūdens, šī zivs var dzīvot trīs līdz četras stundas, ja tiek turēta mitrā zālē. Tajā pašā laikā viņas elpošana notiek ar peldpūšļa palīdzību, kurā zivis šad un tad iegūst gaisu. Šis pūslis daivas zivīm ir dubults un attīstās kā barības vada izaugums no vēdera puses.

Mēs nezinām, ka polipteris būtu fosilā stāvoklī. Vēl viena daivu spura zivs, tuvs poliptera radinieks, dzīvoja ļoti tālos laikos un elpoja ar labi attīstītu peldpūsli.

Plaušu zivis jeb plaušu zivis ir ievērojamas ar to, ka to peldpūslis ir kļuvis par elpošanas orgānu un darbojas kā plaušas. No tām līdz mūsdienām ir saglabājušās tikai trīs ģintis. Viens no tiem – ragainais zobs – mīt lēni plūstošajās Austrālijas upēs. Vasaras nakšu klusumā ņurdēšanas skaņas, ko šī zivs rada, peldot uz ūdens virsmas un izlaižot gaisu no peldpūšļa, tiek aiznestas tālu. Bet parasti šī lielā zivs nekustīgi guļ dibenā vai lēni peld starp ūdens biezokņiem, tos plūkdama un tur meklējot vēžveidīgos, tārpus, mīkstmiešus un citu barību.

Viņa elpo divos veidos: gan ar žaunām, gan ar peldpūsli. Gan tas, gan cits ķermenis darbojas vienlaikus. Kad upe vasarā izžūst un paliek mazi rezervuāri, kaķene tajās jūtas lieliski, savukārt pārējās zivis iet bojā masveidā, to līķi sapūt un sabojā ūdeni, atņemot tam skābekli. Ceļotāji Austrālijā šīs gleznas ir redzējuši daudzas reizes. Īpaši interesanti, ka šādas bildes ārkārtīgi bieži atklājās karbona laikmeta rītausmā pāri Zemes virsmai; tie sniedz priekšstatu par to, kā dažu cilvēku izzušanas un citu uzvaras rezultātā kļuva iespējams liels notikums dzīves vēsturē - ūdens mugurkaulnieku parādīšanās uz sauszemes.

Mūsdienu ragu zobs nav sliecas pārvietoties krastā, lai dzīvotu. Visu gadu viņš pavada ūdenī. Pētniekiem vēl nav izdevies novērot, ka viņš karstu laiku guļ ziemas miegā.

Tā tāls radinieks - keratodes jeb fosilais ragzobs - dzīvoja uz Zemes ļoti attālos laikos un bija plaši izplatīts. Tās atliekas tika atrastas Austrālijā, Rietumeiropā, Indijā, Āfrikā, Ziemeļamerikā.

Divas citas mūsdienu plaušu zivis - protopteris un lepidozirēns - atšķiras no ragzoba ar peldpūšļa uzbūvi, kas pārtapis plaušās. Proti, viņiem ir dubultā, savukārt ragzobim ir nepāra. Protopteris ir diezgan plaši izplatīts tropiskās Āfrikas upēs. Pareizāk sakot, viņš nedzīvo pašās upēs, bet purvos, kas stiepjas blakus upes gultnei. Tas barojas ar vardēm, tārpiem, kukaiņiem, vēžiem. Reizēm protoptri uzbrūk viens otram. To spuras nav piemērotas peldēšanai, bet kalpo, lai atbalstītu dibenu rāpojot. Viņiem pat ir kaut kas līdzīgs elkoņa (un ceļa) locītavai aptuveni spuras garuma vidū. Šī ievērojamā īpašība liecina, ka pat pirms pamešanas no ūdens stihijas plaušu zivis varēja izstrādāt pielāgojumus, kas tām bija ļoti noderīgi dzīvei uz sauszemes.

Ik pa laikam protopteris paceļas uz ūdens virsmu un ievelk gaisu plaušās. Bet šai zivij ir grūti sausajā sezonā. Purvos gandrīz nav palicis ūdens, un protopteris ir aprakts dūņās apmēram pusmetra dziļumā īpašā veida bedrē; šeit viņš guļ, ieskauj sacietējušas gļotas, ko izdala viņa ādas dziedzeri. Šīs gļotas veido sava veida apvalku ap protopteri un neļauj tam pilnībā izžūt, saglabājot ādu mitru. Caur visu garozu ir eja, kas beidzas pie zivs mutes un pa kuru tā elpo atmosfēras gaisu. Šīs ziemas miega laikā peldpūslis kalpo kā vienīgais elpošanas orgāns, jo tad žaunas nedarbojas. Sakarā ar to, kāda ir dzīvība zivju ķermenī šajā laikā? Viņa ļoti zaudē svaru, zaudē ne tikai taukus, bet arī daļu gaļas, tāpat kā mūsu dzīvnieki lācis, murkšķis, uzkrāto tauku un gaļas dēļ dzīvo ziemas guļas laikā. Sausais laiks Āfrikā ilgst labus sešus mēnešus: protoptera dzimtenē - no augusta līdz decembrim. Kad pienāks lietus, dzīvība purvos atdzīvosies, čaula ap protopteri izšķīst, un tas atsāk savu dzīvīgo darbību, tagad gatavojoties vairošanai.

Jaunie protopti, kas izšķīlušies no olām, vairāk atgādina salamandras, nevis zivis. Viņiem ir garas ārējās žaunas, piemēram, kurkuļiem, un āda ir pārklāta ar daudzkrāsainiem plankumiem. Šobrīd vēl nav peldpūšļa. Tas attīstās, kad ārējās žaunas nokrīt, tieši tāpat, kā tas notiek jaunām vardēm.

Trešā plaušu zivs - lepidosirēns - dzīvo Dienvidamerikā. Viņa pavada savu dzīvi gandrīz tāpat kā viņas Āfrikas radiniece. Un viņu pēcnācēji attīstās ļoti līdzīgi.

Plaušu zivs vairs neizdzīvoja. Jā, un tie, kas vēl palikuši – ragainais zobs, protopteris un lepidozirēns – tuvojās sava vecuma saulrietam. Viņu laiks jau sen ir pagājis. Bet tie sniedz mums priekšstatu par tālo pagātni un mūs īpaši interesē.

Ja atrodat kļūdu, lūdzu, iezīmējiet teksta daļu un noklikšķiniet uz Ctrl+Enter.

Tagad atgriezīsimies no mezozoja uz paleozoiku – uz devona laiku, kur atstājām daivu spuru zivju pēctečus, kas bija pirmie no mugurkaulniekiem, kas izkāpa krastā.

Tomēr jūs nevarat par to aizmirst! - šis varoņdarbs, ko aprakstīju iepriekš (ceļošana pa zemi, meklējot ūdeni), ir ļoti, ļoti aptuvena vienkāršota diagramma par motīviem, kas lika zivīm atstāt izžūstošās ūdenskrātuves.

Ir viegli pateikt: zivis izkāpa no ūdens un sāka dzīvot uz sauszemes . Gadsimti, tūkstošiem gadu neatgriezeniski pagāja, līdz nemierīgie daivu spuraino zivju pēcteči lēnām, bet pārliecinoši, izmirstot un izdzīvojot veselos klanos, pielāgojās visam, ar ko zeme tos sastapa, neviesmīlīgi kā sveša pasaule: smiltīm, putekļi, akmeņi. Un novājējuši psilofīti, pirmatnējie stiebrzāles, dažviet šaubīgi ieskauj mitras ieplakas.

Tātad, saīsinot nogurdinošo laiku, ko abinieku senči pavadīja, lai iekarotu jaunu elementu, teiksim tā: viņi izkāpa no ūdens un paskatījās apkārt. Ko viņi redzēja?

Var teikt, ka ir kaut kas un nekas. Tikai jūru un lielo ezeru krastos trūdošajos augos, ko viļņi izmet uz sauszemes, vēžveidīgie un tārpi spieto, bet saldūdens malās - primitīvas meža utis un simtkāji. Te un tālumā pa smilšainajām zemienēm rāpo dažādi zirnekļi un skorpioni. Pirmie kukaiņi bez spārniem arī dzīvoja uz sauszemes devona beigās. Nedaudz vēlāk parādījās spārnotie.

Bija maz, bet krastā varēja pabarot.

Puszivju, pa pusei abinieku - ihtiostegu (pirmie stegocefāliju) izkraušana ) - viņu organismā pavadīja daudzas radikālas izmaiņas, kurās mēs neiedziļināsimies: tas ir pārāk konkrēts jautājums.

Lai pilnībā elpotu uz sauszemes, ir nepieciešamas plaušas. Tie atradās daivu zivīs. Stāvošos ezeros un purvos, kas pilni ar trūdošiem augiem un noplicināti ar skābekli, daivu spalvas uzpeldēja virspusē un norija gaisu. Citādi viņi būtu nosmakuši: piesūcējušā ūdenī ar žaunām vien nepietiek, lai piesātinātu organismu ar dzīvībai nepieciešamo skābekli.

Bet, lūk, lieta: kā parādīja aprēķini, daivas zivis uz sauszemes nevarēja elpot ar plaušām!

“Atpūtas stāvoklī, dzīvniekam guļot uz zemes, visa ķermeņa svara spiediens tiek pārnests uz vēderu un mutes dobuma grīdu. Šādā stāvoklī zivju plaušu elpošana nav iespējama. Gaisa iesūkšana mutē ir iespējama tikai ar grūtībām. Sūkšana un pat gaisa piespiešana plaušās prasīja lielas pūles, un to varēja veikt, tikai paceļot ķermeņa priekšējo daļu (ar plaušām) uz priekšējām kājām. Šajā gadījumā spiediens uz vēdera dobumu apstājas, un gaiss no mutes dobuma var tikt destilēts plaušās zemžokļu un starpžokļu muskuļu ietekmē ”(Akadēmiķis I. Šmalhauzens).

Un daivu zivju ekstremitātes, lai gan tās bija spēcīgas, tomēr, lai ilgstoši atbalstītu ķermeņa priekšējo daļu, nebija piemērotas. Patiešām, krastā spiediens uz spurām-ķepām ir tūkstoš reižu lielāks nekā ūdenī, kad daivu spura zivs rāpoja pa rezervuāra dibenu.

Ir tikai viena izeja: ādas elpošana. Skābekļa asimilācija pa visu ķermeņa virsmu, kā arī ar mutes un rīkles gļotādu. Acīmredzot tas bija galvenais. Zivis izrāpās no ūdens, vismaz tikai puse. Gāzu apmaiņa - skābekļa patēriņš un oglekļa dioksīda izdalīšanās - gāja caur ādu.

Bet šeit plkst ihtiostegovs, daivu spuru zivju tuvākie evolucionārie pēcteči, ķepas jau bija īstas un tik spēcīgas, ka varēja ilgstoši atbalstīt ķermeni virs zemes. Ihtiostegus sauc par "četrkājainajām" zivīm . Viņi bija divu elementu iemītnieki vienlaikus - ūdens un gaiss. Pirmajā viņi audzēja un galvenokārt baroja.

Apbrīnojami mozaīkas radījumi ichthyostegi. Viņiem ir daudz zivju un varžu. Tās izskatās kā zvīņainas zivis ar kājām! Tiesa, bez spurām un ar vienu lāpstiņu asti. Daži pētnieki uzskata, ka ihtiostegi ir abinieku dzimtas koka neauglīgs sānzars. Citi, gluži pretēji, izvēlējās šīs "četrkājainās" zivis par stegocefālu un līdz ar to arī visu abinieku priekštečiem.

Stegocefālijas (čaulas galvas ) bija milzīgi, līdzīgi krokodiliem (viens galvaskauss ir vairāk nekā metru garš!) Un mazs: desmit centimetru viss ķermenis. Galva no augšas un no sāniem bija klāta ar cietu ādas kaulu apvalku. Tam ir tikai piecas atveres: priekšā - divas deguna, aiz tām - acs, un galvas augšdaļā vēl viena - trešajai, parietālajai vai parietālajai acij. Acīmredzot tas darbojās devona bruņuzivīs, kā arī Permas abiniekos un rāpuļos. Pēc tam tas atrofējās un mūsdienu zīdītājiem un cilvēkiem pārvērtās par epifīzi jeb čiekurveidīgo dziedzeri, kura mērķis vēl nav pilnībā izprasts.

Stegocefāliju mugura bija kaila, un vēderu aizsargāja ne pārāk spēcīgas bruņas, kas izgatavotas no zvīņām. Droši vien tāpēc, lai, rāpot pa zemi, netraumētu vēderu.

Viens no stegocefālijas, labirintodonti (labirinta zobi: viņu zobu emalja bija sarežģīti salocīta), radīja mūsdienu bezastes abiniekus. Citi, lepospondīli (plāni mugurkaulnieki), ražoja abiniekus ar astes un bezkājām.

Stegocefāliņi uz Zemes dzīvoja "nedaudz" - apmēram simts miljonus gadu - un Permas periodā viņi sāka ātri izmirt. Gandrīz visi kaut kādu iemeslu dēļ nomira. Tikai daži labirintodonti pārgāja no paleozoja uz mezozoju (proti, triasu). Drīz viņiem pienāca gals.

Vai jums ir jautājumi?

Ziņot par drukas kļūdu

Teksts, kas jānosūta mūsu redaktoriem: